Flux yang digunakan dalam cairan aluminium juga dapat secara efektif menghilangkan lapisan oksida pada permukaan cairan aluminium dan meningkatkan proses penghilangan gas. Flux yang digunakan dalam aluminium cair umumnya terdiri dari klorida dan fluorida logam alkali serta logam alkali tanah. Komponen utamanya antara lain KCl, NaCl, NaF, CaF, Na₃AlF₆, Na₂SiF₆, dan sebagainya. Sifat fisik dan kimia flux memainkan peran yang menentukan dalam efektivitas proses pemurnian.
Efek Penghilangan Gas oleh Fluks
- Fluorida dapat bereaksi dengan aluminium cair sehingga menghasilkan gas AlF, SiF₄, BF₃, dan sebagainya. Senyawa-senyawa tersebut secara mekanis mempercepat pemisahan lapisan oksida dari aluminium cair, serta menekan lapisan oksida tersebut dan mendorongnya ke dalam fluks.
- Arus listrik yang dihasilkan pada antarmuka tempat reaksi di atas terjadi juga menyebabkan lapisan oksida “tercuci” dan terputus. Oleh karena itu, keberadaan garam fluorin secara signifikan mempercepat proses penghancuran lapisan oksida pada permukaan aluminium cair, sehingga hidrogen dalam cairan tersebut dapat dengan mudah keluar.
- Fluorida (terutama CaF₂) dapat meningkatkan tegangan permukaan campuran garam cair, membuat garam cair dari oksida yang teradsorpsi berbentuk bulat, memudahkan pemisahan dari cairan, dan mengurangi kerugian yang disebabkan oleh terak padat yang terbungkus aluminium. Seiring meningkatnya tegangan permukaan campuran fluks-larutan garam, proses adsorpsi dan inklusi fluks pun dipercepat.
Petunjuk Penggunaan Flux
Metode-metode berikut ini umumnya digunakan dalam produksi paduan aluminium dengan cara pemurnian fluks:
① Logam cair dimurnikan di dalam wadah tuang. Pertama, masukkan satu bungkus bahan pelebur ke dalam wadah tuang, lalu tuangkan logam cair ke dalamnya, dan aduk hingga merata untuk memperluas luas permukaan kontak antara keduanya.
②Lelehan tersebut dimurnikan dalam tungku induksi. Bahan pelebur dimasukkan ke dalam tungku induksi, dan bahan pelebur serta lelehan dicampur secara merata melalui aksi pengadukan yang dihasilkan oleh medan magnet induksi guna mencapai tujuan pemurnian.
③ Memurnikan dengan menggunakan mixer di dalam wadah tuang atau tungku, sehingga bahan pelebur tersebar secara mekanis di dalam cairan logam.
④Lelehan diolah dalam alat pengaduk medan magnet. Metode ini memanfaatkan gaya elektromagnetik untuk secara terus-menerus mengalirkan lelehan ke antarmuka fluks-logam guna mencapai kontak aktif antara lelehan aluminium dan fluks. Semakin tinggi kecepatan putaran lelehan, semakin baik pula hasil pengolahannya.
⑤ Pemurnian dengan fluks listrik. Dalam metode ini, logam cair dialirkan melalui lapisan fluks yang diberi medan listrik (pada antarmuka logam-fluks) untuk proses pemurnian berkelanjutan.
Bahan Pelebur yang Digunakan dalam Aluminium Cair
Metode pemurnian dengan fluks memiliki efek yang baik dalam menghilangkan inklusi non-logam. Namun, tingkat pemurnian untuk menghilangkan inklusi non-logam dalam cairan logam bergantung pada sifat fisik dan kimia fluks tersebut. Namun, hal ini sangat bergantung pada kondisi proses pemurnian, seperti jumlah fluks, waktu kontak dan luas area kontak fluks dengan cairan logam, kondisi pengadukan, suhu, dan sebagainya.
Untuk memurnikan lelehan paduan aluminium, telah dikembangkan ratusan jenis fluks, dan fluks klorida berbasis natrium dan kalium merupakan yang paling banyak digunakan. Untuk paduan aluminium dengan kandungan magnesium rendah, agen pemurnian klorida berbasis natrium-kalium banyak digunakan. Untuk paduan aluminium dengan kandungan magnesium tinggi, bahan pemurnian berbasis karnalit yang mengandung natrium digunakan untuk menghindari kerapuhan akibat natrium.
